CN114573651A

CN114573651A - 一种n4-羟基胞苷脂质前药及其制备方法与应用

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Publication number: CN114573651A
Application number: CN202210242348.6A
Authority: CN
Inventors: 刘超; 文照慧; 刘兆鹏
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2022-06-03

Abstract

本发明属于生物医药和核苷类化合物制备技术领域，具体涉及一种N4‑羟基胞苷脂质前药及其制备方法与应用。所述N4‑羟基胞苷脂质前药，其选自如下式Ⅰ所示化合物，

其中，n为0‑20的整数；X独立地选自：CH₂、O、S或NH；R独立地选自：氢、氘、氟、氯、烯基、炔基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、二氯甲基、三氯甲基、羟甲基、烷氧基、叠氮基、氰基、芳基或杂环基。本发明通过试验证明，制备的化合物即N4‑羟基胞苷脂质前药具有较高的抗新冠病毒活性，因此可用于制备抗新冠病毒药物。另外，本发明提供的化合物，其制备工艺相比现有核苷酸类药物更加简短，并且具有较高的收率，适合工业放大生产，具有良好的应用前景。

Description

一种N4-羟基胞苷脂质前药及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于生物医药和核苷类化合物制备技术领域，具体涉及一种N4-羟基胞苷脂质前药及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

新型冠状病毒肺炎COVID-19(corona virus disease 2019)在全球大规模爆发，世界卫生组织(World Health Organization，WHO)宣布将新型冠状病毒肺炎疫情列为国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)。全球范围内新冠病毒传播风险和影响风险的评估已上调至最高水平。然而，目前尚缺乏有效的COVID-19治疗策略。EIDD-1931属于β-D-N4-羟基胞苷核苷类似物，具有治疗多种RNA病毒引起的感染的潜力，包括冠状病毒、流感病毒、委内瑞拉、东方和西方的马脑炎病毒。EIDD-1931含有较多极性基团，不利于吸收，有较差的口服生物利用度。其异丙酯前药EIDD-2801已被FDA批准用于新冠病毒感染的治疗。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种N4-羟基胞苷脂质前药及其制备方法与应用。本发明采用已知化合物胞苷为原料，合成了一系列具有体外抗新冠病毒活性的N4-羟基胞苷脂质前药。同时，本发明合成路线简洁高效，操作简单安全，产物收率高，具有良好的实际应用之价值。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种化合物，其选自如下式Ⅰ所示化合物，

其中，n为0-20的整数；

X独立地选自：CH₂、O、S或NH；

R独立地选自：氢、氘、氟、氯、烯基、炔基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、二氯甲基、三氯甲基、羟甲基、烷氧基、叠氮基、氰基、芳基或杂环基。

关于取代基，本发明所述独立地是指当可能存在多于一个的取代基时，所述取代基可彼此相同或不同的情况。

所述化合物还包括其药学上可接受的盐或酯或溶剂化物、互变异构体、内消旋体、外消旋体、立体异构体、代谢产物或前药。

本发明的第二个方面，提供上述化合物的制备方法，所述制备方法中，式Ⅰ所示化合物的合成路线如下：

上述式Ⅰ所示化合物的合成路线中：

所述化合物Z1-Z4的制备方法如下：将化合物EIDD-1931的有机试剂溶液中加入酰氯，搅拌过夜，纯化后即得化合物Z1-Z4。

本发明的第三个方面，提供一种药物组合物，所述药物组合物包括第一方面所述化合物。更具体的，其作为活性成分发挥作用，另外，除第一方面所述化合物之外，还可能包括其他具有抗病毒作用的成分，在此不再做进行具体限定。

以及，一种药物制剂，其包含上述第一方面中所述化合物，和至少一种药学上可接受的辅料和/或载体。

本发明的第四个方面，提供上述第一方面所述化合物或者上述第三方面中所述的药物组合物或药物制剂在制备抗病毒产品中的应用。

本发明的第五个方面，提供一种抗病毒的方法，其包括向受试者施用治疗有效量的本发明第一方面所述的化合物或本发明第三方面所述的药物组合物或药物制剂。

上述一个或多个技术方案的有益效果：

现有核苷酸类药物在抗病毒剂(表药物有三氮唑核苷、无环鸟苷和阿糖腺苷等)、干扰素诱导剂(代表药物为聚肌胞，临床上用于抗肝炎病毒、疤疹病毒等)、免疫增强剂、功能剂等领域具有良好的开发前景。

上述技术方案提供了一类N4-羟基胞苷脂质前药，为核苷酸类药物的开发提供了潜在的活性化合物。上述技术方案通过试验证明，制备的化合物即N4-羟基胞苷脂质前药具有较高的抗新冠病毒活性，因此可用于制备抗新冠病毒药物。另外，上述技术方案提供的化合物，其制备工艺相比现有核苷酸类药物更加简短，并且具有较高的收率，适合工业放大生产，具有良好的应用前景。

具体实施方式

需要指出的是，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明。

本发明的一个典型具体实施方式中，提供一种化合物，其选自如下式Ⅰ所示化合物，

其中，n为0-20的整数；

X独立地选自：CH₂、O、S或NH；

所述化合物还包括其药学上可接受的盐或酯或溶剂化物、互变异构体、内消旋体、外消旋体、立体异构体、代谢产物或前药；

根据本领域一般技术人员的理解，所述药学上可接受的盐包括上述化合物的碱金属盐形式(具体实例如钠盐或钾盐)，或所述化合物与无机盐如盐酸、硫酸、硝酸或氢溴酸形成的盐，以及与有机酸，例如甲磺酸、甲苯磺酸或三氟乙酸形成的盐。术语“药学可接受的”或者与其可互换使用的“可药用的”，例如在描述“药学可接受的盐”时，表示该盐其不但是受试者生理学上可接受，而且还可指在药学上有使用价值的合成物质，例如在为进行手性拆分时所形成的作为中间体的盐，虽然这种中间体的盐并不能直接给予受试者，但该盐可在为获得本发明终产物中起作用。

本发明的又一具体实施方式中，所述化合物具有以下结构：

上述式Ⅰ所示化合物的合成路线中：

上述反应过程可在室温下进行，所述纯化包括浓缩以及层析的步骤。

进一步的，所述化合物EIDD-1931采用吡啶溶解。

进一步的，化合物EIDD-1931与酰氯的摩尔比为1:1.0-3.0，进一步的，所述摩尔比为1:1.0-1.5。

本发明所述辅料是指药物组合物或药物制剂中除有效成分之外的成分，其对受试者无毒。本领域常用的辅料比如缓冲剂、稳定剂、防腐剂或赋型剂，常用的赋形剂例如粘合剂、填充剂、润湿剂、崩解剂等。

作为示例，本发明的所述制剂中可选用的赋形剂包括但不限于：所述赋形剂选自磷酸钙、硬脂酸镁、滑石粉、糊精、淀粉、凝胶纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠盐和聚乙烯吡咯烷酮。

本发明所述药物载体可以是药学上可接受的溶剂、悬浮剂、囊泡、纳米材料等，用于将本发明上述第一方面所述的化合物递送至动物或人体内。载体可以是液体或固体，并按照计划的给药方式进行选择。蛋白和脂质体也是药物载体。

本领域技术人员可采用公知的技术将本发明的化合物配制成药物组合物或制剂。比如将本发明上述第一方面中披露的任意化合物(至少一种化合物)与药用辅料混合，然后如果需要，使所得混合物形成所需的形状。除本发明提到的除外，也可根据已知药物制剂进行药物制剂的制备。以及，除本发明提到的以外，合适的药用辅料是本领域已知的，例如参见2005年版的药用辅料手册(原著第四版)，作者(英)R.C.罗(RaymondCRowe)(美)P.J.舍斯基(PaulJSheskey)。

所述抗病毒产品包括但不限于治疗药品、保健品、洗护用品、化妆品、外用杀虫剂和环境杀菌剂中的一种。

所述病毒包括RNA病毒，进一步包括但不限于冠状病毒(如SARS-CoV-2)、基孔肯雅病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、呼吸道合胞病毒、丙型肝炎病毒、诺如病毒、甲型流感病毒和乙型流感病毒等。

本发明所述受试者是指已经是治疗、观察或实验的对象的动物，优选指哺乳动物，最优选指人。

本发明所述治疗有效量是指包括本发明化合物在内的活性化合物或药物制剂的量，该量可引起研究者、兽医、医生或其他医疗人员所追求的组织***、动物或人的生物学或医学响应，所述响应包括减轻或部分减轻所述治疗疾病、综合征、病症或障碍的症状。

本领域的研究者、兽医、医生或其他医疗人员可根据临床试验或者本领域其他公知的手段获知可使用的治疗有效量的范围。

所述病毒包括RNA病毒，进一步包括但不限于冠状病毒(如SARS-CoV-2)、基孔肯雅病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、呼吸道合胞病毒、丙型肝炎病毒、诺如病毒、甲型流感病毒和乙型流感病毒等。本发明通过试验证明，对于SARS-CoV-2病毒，测试的化合物Z1-Z4均具有较强的抗病毒活性，优于阳性对照药物瑞德西韦和莫努匹韦。

以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1化合物的合成

按照下述合成路线制备

(1)化合物Z1的合成

将EIDD-1931(200mg，0.77mmol)溶于吡啶(4mL)中，冰水浴冷，缓慢滴加氯甲酸十二烷基酯(0.23mL，0.85mmol)，室温搅拌过夜。减压下蒸干溶液，硅胶柱层析(DCM:MeOH＝20:1,10:1)得白色固体300mg，即为化合物Z1，收率77％。¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ10.81(s,1H),7.44(d,J＝8.2Hz,1H),5.95(d,J＝8.2Hz,1H),5.75(d,J＝5.9Hz,1H),5.32(d,J＝4.5Hz,1H),5.10–5.00(m,2H),4.12(t,J＝6.6Hz,2H),4.02–3.91(m,2H),3.81(q,J＝3.2Hz,2H),3.62–3.49(m,2H),1.66–1.55(m,2H),1.37–1.17(m,22H),0.85(t,J＝6.6Hz,3H).HRMS calcd for C₂₄H₄₁N₃O₈[M+H]⁺500.2966,found 500.2970.

(2)化合物Z2的合成

按照Z1的合成方法，由EIDD-1931(100mg，0.38mmol)、十六烷酰氯(0.13mL，0.42mmol)和吡啶(2mL)，经硅胶柱层析(DCM:MeOH＝20:1,10:1)，得白色固体120mg，即为化合物Z2，收率62％。¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆)δ10.83(s,1H),7.42(d,J＝8.2Hz,1H),5.76(d,J＝5.9Hz,1H),5.72(d,J＝8.1Hz,1H),5.31(d,J＝6.0Hz,1H),5.07–5.02(m,2H),4.02–3.92(m,2H),3.81(q,J＝3.3Hz,1H),3.62–3.50(m,2H),2.43(t,J＝7.5Hz,2H),1.56–1.50(m,2H),1.23(m,24H),0.85(t,J＝6.9Hz,3H).HRMS calcd for C₂₅H₄₃N₃O₇[M+H]⁺498.3174,found 498.3177.

(3)化合物Z3的合成

按照Z1的合成方法，由EIDD-1931(100mg，0.38mmol)、十四烷酰氯(0.11mL，0.42mmol)和吡啶(2mL)，经硅胶柱层析(DCM:MeOH＝20:1,10:1)，得白色固体150mg，即为化合物Z3，收率82％。¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆)δ10.85(s,1H),7.43(d,J＝8.2Hz,1H),5.77(d,J＝5.9Hz,1H),5.73(d,J＝8.2Hz,1H),5.32(d,J＝5.8Hz,1H),5.08–5.04(m,2H),4.02–3.93(m,2H),3.82(q,J＝3.3Hz,1H),3.62–3.51(m,2H),2.44(t,J＝7.5Hz,2H),1.59–1.51(m,2H),1.32–1.20(m,20H),0.86(t,J＝6.9Hz,3H).HRMS calcd for C₂₃H₃₉N₃O₇[M+H]⁺470.2861,found 470.2861.

(4)化合物Z4的合成

按照Z1的合成方法，由EIDD-1931(100mg，0.38mmol)、十二烷酰氯(0.1mL，0.42mmol)和吡啶(2mL)，经硅胶柱层析(DCM:MeOH＝20:1,10:1)，得白色固体100mg，即为化合物Z4，收率58％。¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ10.83(s,1H),7.42(d,J＝8.2Hz,1H),5.76(d,J＝5.8Hz,1H),5.72(d,J＝8.3Hz,1H),5.32(d,J＝5.6Hz,1H),5.09–5.03(m,2H),4.03–3.92(m,2H),3.81(q,J＝3.4Hz,1H),3.63–3.49(m,2H),2.43(t,J＝7.4Hz,2H),1.59–1.49(m,2H),1.31–1.21(m,16H),0.85(t,J＝6.6Hz,3H).HRMS calcd for C₂₁H₃₅N₃O₇[M+H]⁺442.2548,found 442.2549.

实施例2化合物对SARS-CoV-2的体外抗病毒活性试验以及细胞毒性

Vero细胞(ATCC-CCL81)以每孔1×10⁴个细胞的密度在DMEM 10％FCS培养基中接种于96孔板。生长24h后，去除培养液，用不同浓度的化合物处理细胞，用约100TCID₅₀/孔(终体积200μL/孔的DMEM 2％FCS)模拟感染或感染SARS-CoV-2。感染后第5天，显微镜下记录病毒CPE，计算50％有效浓度(EC₅₀)。同时，通过评估MCC(导致显微镜下可检测到的细胞形态改变的最小细胞毒性浓度)来评估化合物的细胞毒性作用。化合物对细胞生长的影响是通过在模拟感染培养中使用Coulter计数器计算细胞数量来确定的，并表示为将细胞生长降低50％所需的细胞抑制浓度(CC₅₀)。

表1：抗SARS-CoV-2的体外活性测试结果

由以上结果可知，对于SARS-CoV-2病毒，测试的化合物Z1-Z4均具有较强的抗病毒活性，优于阳性对照药物瑞德西韦和莫努匹韦。因此实施例化合物可作为制备治疗抗新型冠状病毒药物。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种化合物，其特征在于，其选自如下式Ⅰ所示化合物，

其中，n为0-20的整数；

X独立地选自：CH₂、O、S或NH；

2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物还包括其药学上可接受的盐或酯或溶剂化物、互变异构体、内消旋体、外消旋体、立体异构体、代谢产物或前药。

3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有以下结构：

4.权利要求1-3任一项所述化合物的制备方法，其特征在于，合成路线如下：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述化合物Z1-Z4的制备方法如下：将化合物EIDD-1931的有机试剂溶液中加入酰氯，搅拌过夜，纯化后即得化合物Z1-Z4。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，反应过程在室温下进行，所述纯化包括浓缩以及层析的步骤；

优选的，所述化合物EIDD-1931采用吡啶溶解；

优选的，化合物EIDD-1931与酰氯的摩尔比为1:1.0-3.0，进一步优选的，所述摩尔比为1:1.0-1.5。

7.一种药物组合物，其特征在于，所述药物组合物包含权利要求1-3任一项所述化合物。

8.一种药物制剂，其特征在于，包含权利要求1-3任一项所述化合物，和至少一种药学上可接受的辅料和/或载体。

9.权利要求1-3任一项所述化合物、权利要求7所述药物组合物或权利要求8所述药物制剂在制备抗病毒产品中的应用；

优选的，所述抗病毒产品包括治疗药品、保健品、洗护用品、化妆品、外用杀虫剂和环境杀菌剂中的一种；

优选的，所述病毒包括RNA病毒，进一步包括冠状病毒(SARS-CoV-2)、基孔肯雅病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、呼吸道合胞病毒、丙型肝炎病毒、诺如病毒、甲型流感病毒和乙型流感病毒。

10.一种抗病毒的方法，其特征在于，所述方法包括向受试者施用治疗有效量的权利要求1-3任一项所述化合物、权利要求7所述药物组合物或权利要求8所述药物制剂。